機能性生地、合成皮革のトップコート、軟包装用コーティング、および PVC または TPU 基材の仕上げは、単一の時点 (初期接着力) でテストされますが、時間と繰り返しの機械的イベントに分散された時点で失敗します。 500 回折った後に現れる亀裂は、最初の折り目から蓄積されています。
静的接着試験では耐屈曲亀裂性を予測できない理由
静電気接着試験では、周囲条件で平らな平らな表面に垂直に力を 1 回加えます。折り曲げを繰り返すと、移動する曲げ線に張力と圧縮が交互に繰り返され、熱と環境の影響が蓄積されます。 2 つの荷重条件には機械的な共通点がほとんどありません。一方を通過しても、もう一方の条件下でのパフォーマンスに関して信頼できるものは何もありません。
屈曲疲労亀裂の 3 つの根本原因
各折り目は、曲げの外側半径で引張ひずみを課し、内側半径で圧縮ひずみを課します。十分な伸びを備えたコーティングは、これに弾性的に対応し、変形して戻ります。各サイクルでコーティングが弾性回復できる以上のひずみがかかると、永続的な微小変位が蓄積されます。十分なサイクルの後、蓄積された損傷は破壊閾値に達します。
基材とコーティングは折り目で一緒に伸長する必要があります。コーティングの伸びが基材よりも大幅に低い場合、または弾性率が高い場合、コーティングは基材がコーティングに加えようとする変形に抵抗します。これにより、折り線に集中する界面せん断応力が生成され、界面破壊が発生するまでサイクルごとに増大します。
同じ場所で繰り返し折り畳むということは、すべてのサイクルの損傷がまったく同じゾーンに蓄積されることを意味します。折り線は、周囲の領域よりもはるかに高い速度で損傷を蓄積します。これが、曲げ亀裂が一般的な表面劣化ではなく、明確な線として現れる理由です。
耐屈曲疲労性のための主要な配合特性
| 破断伸び | 折り線の外側半径に課せられる最大ひずみを大幅に超える必要があります。折り目がしっかりしている場合は、基材と折り目の半径に応じて 200 ～ 400% の伸びが必要になる場合があります。 |
| 弾性回復 | 高い弾性回復力は、各サイクル後により多くの伸び能力が回復することを意味し、疲労破壊につながる永久変形の進行性の蓄積を防ぎます。 |
| 基材に適合するモジュラス | コーティングの剛性は基材と一致する必要があります。非常に柔軟な基材上に非常に硬いコーティングを施すと、どちらか一方を単独で使用する場合よりも大きな損傷を与える界面せん断が生じます。 |
| 架橋密度 | 過剰に架橋されたコーティングは脆く、周期的な屈曲を受けるとすぐに破損します。架橋が不十分なコーティングは、適切な初期伸びを備えている可能性がありますが、使用中に周囲の架橋が続くと伸びが失われます。 |
| 折り目部分の膜厚均一性 | 折り線の局所的に薄いゾーンは総伸び能力が低く、最初に破損します。特定の場所で折り畳むように設計された製品では、均一な塗布が特に重要です。 |
フレキシブル基板コーティングの屈曲亀裂は疲労破壊であり、サイクルごとに折り線にダメージが蓄積する結果であり、蓄積された変形の合計がコーティングの残りの弾性を超えるまで目に見えません。静電気付着試験には、基本的に、この故障モードを予測する値はありません。破断点伸び、弾性回復、基材に適合する弾性率が重要な特性です。
